Dans 1901, un astronome nommé AE Douglass a eu une idée révolutionnaire sur la façon d'étudier l'effet des cycles des taches solaires sur le climat et la météo de la Terre: abattre un arbre et observer les anneaux de croissance sur une section transversale de son tronc. À basse altitude, il a trouvé, la largeur des anneaux corrèle avec la précipitation. Ce n'est que plus tard qu'il s'est rendu compte que les anneaux pourraient également être utilisés comme un outil de datation pour aider les archéologues à comprendre l'âge des civilisations anciennes, des navires vikings, des violons Stradivarius, des peintures encadrées. Il s'est avéré que presque tout ce qui était en bois tenait un registre jusqu'alors invisible de l'époque et des conditions dans lesquelles l'arbre avait vécu.

À l'époque, Douglass mesurait les anneaux avec des étriers. Maintenant, au Laboratoire de recherche sur les cernes, qu'il a fondé à l'Université d'Arizona 77 il y a des années, les dendrochronologues modernes disposent d'une foule d'outils de haute technologie qui leur permettent de poser des questions complexes sur les conditions de vie des arbres. . Ces progrès les ont incités à créer et à maintenir des archives contenant des millions d'échantillons d'arbres du monde entier, dont certains remontent à des milliers d'années.

Le directeur du laboratoire, Thomas Swetnam, compare les archives à une vaste bibliothèque remplie de nombreux volumes dont la valeur littéraire n'a pas encore été déterminée. «Les sections des cernes sont comme des livres, et les anneaux sont comme des pages, et nous en avons lu quelques-unes», dit-il. "Nous prenons soin du bois parce que nous savons par expérience que nous allons développer de nouveaux outils et de nouvelles façons de mesurer."

L'inconnu connu et l'inconnu inconnu: deux voies de découverte

Comme Douglass avant lui, Swetnam comprend comment des idées imprévisibles et des développements technologiques peuvent nous mener vers de nouvelles découvertes et conclusions. «Il y a l'inconnu connu», dit-il, «et puis il y a l'inconnu inconnu.» C'est une manière Lewis Carroll de décrire deux voies parallèles à la découverte. Les scientifiques qui voyagent le premier croient qu'ils peuvent voir la forme de leur carrière insaisissable, comme un trou dans un puzzle jigsaw pour la plupart terminé. Les scientifiques sur la deuxième voie ne se rendent même pas compte qu'ils sont là jusqu'à ce qu'ils atteignent la fin, où une certaine combinaison d'avancement technologique, de créativité, et / ou de chance révèle une réponse à une question qu'ils n'avaient jamais pensé demander.

Swetnam fait référence aux avancées réalisées dans ce dernier ensemble de circonstances en tant que découvertes "Qui aurait eu ça?" Un exemple des 1970 est venu de certains astrophysiciens qui se demandaient si l'explosion d'une étoile particulière dans AD 1054 avait affecté la composition atmosphérique de la Terre, à environ six années-lumière. Ils ont testé les isotopes d'un arbre ancien dans les archives du Laboratory of Tree Ring Research. À l'intérieur du motif annulaire qui correspondait à cette année, il y avait des signes évidents de particules de haute énergie émises par l'étoile, particules qu'un savant de l'époque d'AE Douglass n'aurait jamais eu les moyens de mesurer, ni même la notion.

Débloquer les secrets de l'inconnu caché dans la vue ordinaire

On se demande: Quelles autres archives naturelles sont là, cachées à la vue, attendant que quelqu'un débloque leur sagesse secrète?

Quand un type de plancton de surface appelé foraminifères meurent, ils coulent dans le fond de l'océan, formant des couches de sédiments qui remontent à 150 millions d'années. L'an dernier, des chercheurs de l'Université du Wisconsin-Madison ont annoncé qu'ils avaient mesuré la signature isotopique d'anciens foraminifères fossilisés à une échelle environ un million de fois inférieure à ce qui était auparavant possible. Ce faisant, ils ont pu déterminer non seulement quand le plancton avait vécu, mais aussi quelle était la température de l'océan à l'époque. Selon le géoscientifique John Valley, qui a participé à l'étude, c'est un «record puissant» du changement climatique à long terme.

La microsonde ionique utilisée par son équipe n'est pas une invention nouvelle, mais la technologie qui la sous-tend s'est grandement améliorée au cours des dernières années 30. En outre, Valley et ses collègues ont développé des protocoles qui améliorent la résolution de ses mesures. Récemment, une équipe de biologistes marins japonais a amené des pierres d'oreille d'une espèce rare d'anguille au laboratoire de Valley, où ils ont utilisé sa microsonde pour déterminer le froid de l'eau dans le lieu de naissance des créatures, dont l'emplacement exact était un mystère. Les données de température qu'ils ont recueillies ont conduit à un nouvel ensemble de coordonnées sous-marines - où les scientifiques ont finalement trouvé les anguilles, éclosions.

Il peut être effrayant d'admettre à quel point la sérendipité joue un rôle important dans notre capacité à mesurer - et donc à comprendre - le monde naturel. Nous aimons croire que nos enquêtes scientifiques sont tout à fait méthodiques et sous notre contrôle. D'un autre côté, il peut être passionnant de réaliser qu'ils ne le sont pas. La recherche a toujours été motivée autant par notre amour inné de voir et d'apprendre des choses pour la première fois que par notre besoin de résoudre des problèmes ou de compléter des théories. Quoi de plus gratifiant pour l'explorateur en nous que d'ajouter la dernière pièce au puzzle et de découvrir que le puzzle que vous venez de résoudre est différent de celui que vous pensiez avoir commencé?

Cet article a paru sur Sur Terre.

* Sous-titres par InnerSelf.

À propos de l’auteur

Kim Tingley est un contributeur régulier à Sur Terre et par New York Times Magazine. Elle a obtenu un MFA en écriture non-fiction de l'Université de Columbia et en 2012 a reçu un prix d'auteur de la Fondation Rona Jaffe, décerné chaque année à six écrivaines qui font preuve d'excellence et de promesses dans les premières étapes de leur carrière.

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